रसायनशास्त्राचे नोबेल कागन आणि सोई यांना; आरशातील प्रतिबिंबासारख्या रेणूंचे कोडे सुटले

२०२६ च्या नोबेल पारितोषिकांची घोषणा सुरू झाली आहे. रसायनशास्त्राचे पारितोषिक यंदा हेन्री बी. कागन (Henri B. Kagan) आणि केन्सो सोई (Kenso Soai) यांना देण्यात आले आहे. रॉयल स्वीडिश अकॅडमी ऑफ सायन्सेसने (Royal Swedish Academy of Sciences) एक्सवर (X) अधिकृत माहिती टाकून या दोघांची नावे जाहीर केली. सेंद्रिय संश्लेषणातील (Organic Synthesis) अनपेक्षित आणि क्रांतिकारी नियमांचा शोध लावून त्यांनी रसायनशास्त्राला नवी दिशा दिली, असे सांगण्यात आले.

गेली शंभराहून जास्त वर्षे रसायनशास्त्रातले एक मोठे कोडे अपुरे राहिले होते. ते या दोघांनी सोडवले आहे. रासायनिक प्रक्रियेत एकमेकांचे आरशातले प्रतिबिंब असणारे दोन रेणू असतात. त्यातले फक्त एकच, हवे ते रूप कसे तयार करायचे, हे त्यांनी आपल्या प्रयोगांतून दाखवून दिले. हा शोध फक्त कागदावरच्या सिद्धांतापुरता नाही. माणसाचे आरोग्य आणि औषधनिर्मिती यांच्यासाठी तो फार मोलाचा ठरणार आहे.

सामान्य माणसाला हे सहज समजावे म्हणून नोबेल समितीच्या सदस्यांनी एक साधे उदाहरण दिले. आपले दोन्ही हात दिसायला सारखेच वाटतात. पण डाव्या हाताचा पंजा उजव्या हातावर किंवा उजव्या हाताचा पंजा डाव्या हातावर तंतोतंत बसत नाही. ते एकमेकांचे आरशातले प्रतिबिंब (Mirror Images) असतात.

रसायनशास्त्रात अशा रेणूंना कायरल (Chiral Molecules) म्हणतात. प्रयोगशाळेत किंवा कारखान्यात असे रेणू कृत्रिमरीत्या बनवले की निसर्गाच्या नियमाप्रमाणे डावे आणि उजवे अशी दोन्ही रूपे सारख्या प्रमाणात तयार होतात. शास्त्रज्ञांना मात्र एकाच ठरावीक रूपाची गरज असायची, त्यामुळे मुख्य प्रक्रियेत अनेकदा मोठा अडथळा येत असे.

हा विषय एवढा महत्त्वाचा का, याबद्दल तज्ज्ञांनी सांगितले की, औषधाचे एक रूप शरीरातल्या आजारावर खूप चांगले काम करू शकते. त्याच रेणूचे आरशातले दुसरे रूप मात्र शरीरासाठी घातक ठरू शकते किंवा दुष्परिणाम करू शकते. त्यामुळे घातक रूप टाळून फक्त फायदेशीर रेणू बनवणे, हे रसायनशास्त्रज्ञांसमोरचे सगळ्यात मोठे आव्हान होते.

ही अडचण फक्त माणसाने बनवलेल्या औषधांची नाही. आपल्या शरीराची रचनाही याच तत्त्वावर चालते. उदाहरणार्थ, अमिनो आम्लांची (Amino Acids) आरशातल्या प्रतिमेसारखी दोन रूपे असू शकतात. पण शरीर प्रथिने (Proteins) बनवण्यासाठी त्यातले एकच विशिष्ट रूप वापरते. निसर्गाचे हे गुपित समजून घेणे आणि प्रयोगशाळेत ते पुन्हा घडवणे, हे विज्ञानासाठी अत्यंत गरजेचे होते.

या समस्येवर मात करण्यासाठी १९८६ मध्ये हेन्री बी. कागन यांनी नवा मार्ग शोधला. रासायनिक प्रक्रिया नियंत्रित करण्याची त्यांनी विकसित केलेली पद्धत नॉन-लिनियर इफेक्ट्स (Non-linear Effects) या नावाने ओळखली जाते. दोन शक्य रूपांपैकी हवे असलेले रूपच मोठ्या प्रमाणात तयार करणे यामुळे शक्य झाले. औषधे, सुगंधी द्रव्ये, अन्नपदार्थांचे स्वाद आणि नवे औद्योगिक पदार्थ बनवणाऱ्या शास्त्रज्ञांना यामुळे मोठे यश मिळाले.

त्यानंतर जपानच्या केन्सो सोई यांनी या संशोधनाला पुढच्या पातळीवर नेले. त्यांनी ऑटोकेटॅलिसिस (Autocatalysis) म्हणजेच स्वयंप्रेरणा सिद्धांतावर आधारलेली प्रक्रिया शोधली. यात तयार होणारा पहिला रेणू स्वतःच उत्प्रेरक (Catalyst) म्हणून काम करतो आणि स्वतःसारखेच आणखी हवे ते रेणू वेगाने तयार करायला मदत करतो. या दोन्ही शोधांनी सेंद्रिय संश्लेषणाची व्याख्याच बदलून टाकली आहे.

यंदाच्या विजेत्यांचा सन्मान डिसेंबर महिन्यात स्वीडनची राजधानी स्टॉकहोम येथे मोठ्या सोहळ्यात होणार आहे. विजेत्यांना नोबेल पदक, अधिकृत डिप्लोमा आणि सुमारे ११५ दशलक्ष रुपयांची (११ दशलक्ष स्वीडिश क्रोनर) पारितोषिक रक्कम दिली जाईल.

२०२६ च्या नोबेल पारितोषिकांची मालिका ६ ऑक्टोबरपासून सुरू झाली आहे. त्याआधी मंगळवारी भौतिकशास्त्राचे नोबेल बेल्जियमचे शास्त्रज्ञ फ्रान्सिस हाल्झेन (Francis Halzen) यांना जाहीर झाले. अंतराळातून पृथ्वीकडे येणाऱ्या अत्यंत शक्तिशाली न्यूट्रिनोंच्या (Neutrinos) अभ्यासासाठी हे पारितोषिक आहे. कागन आणि सोई यांच्या यशामुळे जगभरातील वैज्ञानिकांकडून त्यांचे अभिनंदन होत आहे.